維恩圖在高中生物學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

黃鴻玉

摘 要： 概念圖作為學(xué)習(xí)的有效工具，本文主要介紹維恩圖的概念及意義，從維恩圖有利于理清概念間的關(guān)系、有利于提高解題能力等方面探討高中生物學(xué)學(xué)習(xí)的有效策略。

關(guān)鍵詞： 維恩圖 生物學(xué)學(xué)習(xí) 應(yīng)用

概念圖最早是在20世紀(jì)60年代由美國康奈兒大學(xué)諾瓦克（Joseph D.Novak）教授等人提出，它用圖示方法表達人們頭腦中的概念，是一種把概念知識點具體化、可視化、系統(tǒng)化的工具。奧蘇貝爾認為，人的學(xué)習(xí)應(yīng)該是意義學(xué)習(xí)，影響學(xué)習(xí)的最主要因素是學(xué)習(xí)者已掌握的知識，當(dāng)學(xué)習(xí)者有意義學(xué)習(xí)的傾向，并把所要學(xué)的新知識同原有知識聯(lián)系起來時，意義學(xué)習(xí)便發(fā)生了。概念圖學(xué)習(xí)法是將某一領(lǐng)域內(nèi)的知識元素按其內(nèi)在關(guān)聯(lián)進行組織呈現(xiàn)和意義建構(gòu)的學(xué)習(xí)法，它可以培養(yǎng)學(xué)生搜索已有知識、把握知識聯(lián)系、知識遷移、知識提升。

概念圖的類型一般有維恩圖、鏈?zhǔn)綀D、等級圖、輻射圖、進展圖、類比圖、網(wǎng)絡(luò)圖、括號圖等。本文主要探討維恩圖在高中生物學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

1.維恩圖的概念及意義

1.1維恩圖的概念

維恩圖是用于顯示元素間的重疊關(guān)系，用封閉曲線（矩形、圓形）表示集合的圖形，既可以表示一個獨立的集合，又可以表示集合與集合之間的相互關(guān)系?？偟膩碚f，它是一種選擇、分類和比較信息非常有用的工具。

1.2維恩圖的意義

維恩圖應(yīng)用于高中生物學(xué)學(xué)習(xí)，可使學(xué)生頭腦中對概念關(guān)系隱性的認知方式顯性化，可揭示認知結(jié)構(gòu)重疊的部分與相互沖突的部分，從而促進學(xué)生對知識的理解，這符合新課程中的“倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)”理念，可幫助學(xué)生形象而簡捷地解決問題，提高學(xué)習(xí)效率。

2.維恩圖的應(yīng)用

2.1用維恩圖理清概念間的關(guān)系

高中生物學(xué)的知識點多、雜、繁，學(xué)生掌握的知識支離破碎，新舊知識聯(lián)系不起來，對概念理解不清，往往混淆。應(yīng)用維恩圖理清概念間的關(guān)系，概念間的關(guān)系實質(zhì)上是概念之間在外延上的關(guān)系，通常有相容關(guān)系與不相容關(guān)系。相容關(guān)系分為全同關(guān)系、屬種關(guān)系、交叉關(guān)系三種；不相容關(guān)系分為并列關(guān)系、矛盾關(guān)系、反對關(guān)系三種。

2.1.1屬種關(guān)系——圖（1）

在兩個概念中，一個概念的外延被另一個概念的外延全部包含，這兩個概念之間的關(guān)系被稱為從屬關(guān)系。外延較大的概念叫屬概念，外延較小的概念叫種概念。判定屬種關(guān)系的要點：①兩個概念有重合的外延；②重合（1）部分是一個概念的全部外延，同時是另一個概念的部分外延。如果以“單細胞生物”與“原核生物”的關(guān)系為例，A表示“單細胞生物”，外延較大，是屬概念，B表示“原核生物”，其外延被A的外延全部包含，是種概念。

2.1.2交叉關(guān)系——圖（2）

兩個概念的外延部分重合，這兩者之間的關(guān)系被稱為交叉關(guān)系。設(shè)A，B兩個概念，有的A是B，有的B不是A，同時，有的B是A，有的B不是A。如“蛋白質(zhì)”與“酶”；“蛋白質(zhì)”與“激素”；“蛋白質(zhì)”與“抗原”等。

2.1.3矛盾關(guān)系——圖（3）

指同一屬概念下外延一點也不重合，并且外延之和等于屬概念的外延，這樣兩個概念之間的關(guān)系稱為矛盾關(guān)系。設(shè)A，B兩個種概念，整個大圓為（3）屬概念C。即：所有A不是B，所有B不是A，所有A是C，所有B是C，并且所有A加上所有B等于C。判定矛盾關(guān)系的三個要點：①兩個種概念有共同的屬概念；②兩個種概念沒有重合的外延；③兩個種概念的外延之和等于其共同屬概念的外延。如“生物的變異”分為“可遺傳的變異”和“不可遺傳的變異”。

2.1.4反對關(guān)系——圖（4）

指同一屬概念下外延一點也不重合，并且外延之和小于其共同屬概念外延的兩個種概念之間的關(guān)系。即：所有A不是B，所有A是C；所有B不是A，所有B是C，并且所有A加上所有B小等于C。判定矛盾關(guān)系的三個要點：①兩個種概念有共同的屬概念；②兩個種概念沒有重合的外延；③兩（4）個種概念的外延之和小于其共同屬概念的外延。

2.2用維恩圖提高解題能力

讓學(xué)生擺脫題海，提高學(xué)習(xí)效率是非常重要的。用維恩圖解題是非常有效的一種方法。

案例1：下列圖中有關(guān)動植物糖類、脂質(zhì)的種類與關(guān)系正確的是（ ）

答案：A【解析】葡萄糖和果糖是單糖，不屬于二糖，蔗糖是非還原糖；固醇和脂肪都屬于脂質(zhì)，而不是包含和被包含的關(guān)系；固醇相對分子質(zhì)量較小，不是生物大分子。乳糖和糖原都是動物細胞中的糖類。淀粉、麥芽糖和纖維素是植物細胞中的糖類。核糖、脫氧核糖和葡萄糖是動植物細胞共有的糖類。

案例2：①②③三個圓分別代表某個概念或某類物質(zhì)。以下各項中能構(gòu)成圖示關(guān)系的是（ ）

A.①酶、②蛋白質(zhì)、③激素

B.①DNA、②染色體、③基因

C.①減數(shù)分裂、②有絲分裂、③無絲分裂

D.①核糖核苷酸、②核苷酸、③脫氧核苷酸

答案：A【解析】酶、蛋白質(zhì)、激素三個概念的關(guān)系屬于交叉關(guān)系，并且絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，某些激素是蛋白質(zhì)，所以A正確。DNA、基因是屬種關(guān)系；減數(shù)分裂、有絲分裂、無絲分裂是不相容關(guān)系；核苷酸、核糖核苷酸、脫氧核苷酸是矛盾關(guān)系；所以B、C、D均錯。

案例3：如圖表示個體、種群、群落和生態(tài)系統(tǒng)間的關(guān)系，有關(guān)表述正確的是（ ）

A.圖中a表示生態(tài)系統(tǒng)，b表示群落，c表示種群，d表示個體

B.一片魚塘中所有的動植物可用c表示

C.b的未來發(fā)展趨勢可通過年齡組成來預(yù)測

D.d的主要成分是生產(chǎn)者、消費者和分解者

答案：C【解析】個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)的范圍是依次增大的，d相對于a、b、c是屬概念，所以d是生態(tài)系統(tǒng)，A項錯。一片魚塘中的所有動植物既不是種群，又不是群落（缺少微生物），更不是生態(tài)系統(tǒng)（沒有無機環(huán)境），B項錯。生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者，D項錯。

案例4：下列有關(guān)生物概念圖中，正確的是（ ）

答案：C【解析】DNA與核酸的概念關(guān)系、細胞免疫與特異性免疫的概念關(guān)系、種群與群落的概念關(guān)系都是屬種關(guān)系，A、B、D項均錯。

將概念圖中的維恩圖引入生物學(xué)學(xué)習(xí)，這種全新的學(xué)習(xí)方式讓學(xué)生充分體驗到主體意識和自主創(chuàng)造的快樂，使學(xué)生感悟到：維恩圖有助于理解不同知識之間的聯(lián)系，貫通、整合學(xué)習(xí)內(nèi)容，建立知識結(jié)構(gòu)，使零散的知識系統(tǒng)化，知識形式更簡潔、凝練，對思維能力的提升和認知結(jié)構(gòu)的形成有很大幫助，從而提高學(xué)習(xí)效率，最終使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。但維恩圖不是萬能的，還存在諸多問題，學(xué)生應(yīng)根據(jù)學(xué)習(xí)實際情況細致分析學(xué)習(xí)的策略，綜合運用更多更有效的學(xué)習(xí)策略，不斷克服學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的各種問題，才能實現(xiàn)學(xué)習(xí)效果的最優(yōu)化。

參考文獻：

[1]劉麗娜.例談如何提高高三生物學(xué)復(fù)習(xí)課的課堂效率.生物學(xué)教學(xué)，2010，35（5）：18～20.

[2]李越，袁燕，江澤華.維恩圖在生物教學(xué)中的應(yīng)用.中學(xué)生物學(xué)，2013.（3）：17～19.

[3]林燕玲.運用直觀教學(xué)法提高高三生物第一輪復(fù)習(xí)效率.中學(xué)生物學(xué)，2013.（2）：33～35.

[4]趙政.構(gòu)架知識路線圖提升教學(xué)有效性.生物學(xué)通報，2013，38（5）：18～19.